Viele der berühmtesten Gebäude in Europa sind über tausend Jahre alt. Obwohl dies zeigt, wie robust die von unseren Vorfahren (vor allem den alten Römern) verwendeten Materialien sind, ist die Erhaltung historischer Gebäude ein zunehmend anspruchsvolles und kostspieliges Problem.
Eine Lösung finden sich in mehreren jüngsten Fortschritten bei selbstheilendem Beton. Dazu gehört eine selbstheilende Bakterienpaste, die historische Gebäude und alte Steinstrukturen retten kann. Das lesen wir weiter Horizont-Magazin, von der EU-Kommission finanzierte Einrichtung.
Die Versprechen von selbstheilendem Zement
Allein in der Europäischen Union Brückenwartung kostet 4 bis 6 Milliarden Euro jährlich. Ihr Ersatz würde über 400 Milliarden Euro kosten.
Riesige Summen, die die Wissenschaftler in dieser kürzlich durchgeführten Studie dazu inspirierten, nach einer Methode zu suchen, mit der Brücken und andere historische Gebäude sich selbst heilen können: Ihre Untersuchungen führten dazu, dass sie eine Bakterienpaste entwickelten, die zu selbstheilendem Zement wird.
Eine Studie der Universität Bath zeigte, dass mit Bakteriensporen vermischter Beton schließlich zu Calcit aushärtet und einen selbstheilenden Beton erzeugt, der Risse in alten historischen Gebäuden heilt.
Können sich auch Steingebäude regenerieren?
Während dies ein großer Fortschritt für Betonkonstruktionen ist, was ist mit historischen Steingebäuden?
Das Team eines europäischen Projekts namens Geoheilung hat kürzlich eine Technik entwickelt, mit der Benutzer den Stein mit einer Bakterienpaste besprühen oder bürsten können, die Schäden zu heilen beginnt, sobald sie auftreten.
„Stein und geologische Materialien sind von Natur aus biorezeptiv“, sagt er Michael Harbottle von Geoheal, Professor für Geoenvironmental Engineering an der Cardiff University.
Die Bakterien, die wir verwendet haben, können in solchen Umgebungen glücklich leben und zur Bildung neuer Mineralien führen, solange sie Zugang zu Wasser, Sauerstoff und Nährstoffen haben
Michael Harbottle, Geoheilung
Tests zeigen die Verbesserung der Mikrostruktur des Mauerwerks
Geoheal-Forscher testeten ihre Bakterienpaste in der Tintern Abbey in Monmouthshire, Wales, einem historischen Wahrzeichen, das 1131 gegründet wurde.
Mit zwei Arten von Bakterien, Sporosarcina Pasteurii e Sporosarcin ureaefanden sie heraus, dass diese Paste tatsächlich die Mikrostruktur des Mauerwerks verbesserte ohne das äußere Erscheinungsbild oder die Transpiration des Steins zu verändern.
Nicht nur historische Gebäude
Behandlungen mit selbstheilenden Bakterien können die Sicherheit kritischer Infrastrukturen erheblich verbessern und katastrophale Ereignisse wie den Einsturz der Morandi-Brücke in Genua (Italien) im Jahr 2018 verhindern, bei dem 43 Menschen starben.
Die selbstheilenden Eigenschaften der Bakterienpaste wirken sich in diesem Sinne nicht nur auf den „unterirdischen“ Beton (das der Fundamente eines Bauwerks) aus, sondern auch auf das darin aufbewahrte Eisen.
Zusätzlich zu solideren historischen Gebäuden werden wir mutigere und nachhaltigere zukünftige Gebäude haben
Feuchtigkeit und Bodenchemikalien können Stahl über viele Jahre allmählich schwächen, was zu geschwächten Strukturen und potenziellen Katastrophen führt. Deshalb sind Methoden wie die von bakterienbasiertem selbstheilendem Zement unglaublich wertvoll.
Magdalini Theodoridou, Ingenieur der Newcastle University, der am Geoheal-Projekt arbeitete, sagt: „In historischen Gebäuden würden selbstheilende Strukturelemente und Materialien für Stabilität sorgen. In neuen Gebäuden würden sie mutigere und nachhaltigere Designs ermöglichen.“
Und er hat recht. Die Zukunft könnte uns futuristische Steingebäude bringen. Spannende neue Bauweisen und Formen von Architektur das könnte jahrhundertelang robust bleiben.
